摘要:電磁流量(liàng)計 是工業生産過(guo)程中的常用計量(liàng)設備,常用于清水(shuǐ)🔞、污水🐆、氣源、藥劑等(deng)的計量,其正确性(xìng)直接影響日常成(chéng)本核算、能耗等重(zhong)要指标的正确性(xìng)。因此,選擇質量可(kě)靠、運行穩定、測量(liàng)正确的流量計是(shì)非常重要的。介紹(shào)流量計的測量原(yuán)理和内部結構,并(bing)結合設備具體應(ying)用場景分析指标(biao)的選擇及維護維(wei)修方法,确保設備(bei)🔅穩定運行。
0引言
　　近(jin)年來，随着國家對(dui)環境保護的要求(qiu)越來越高，污水處(chù)理🏃🏻行業已經成爲(wei)國家建設的重要(yao)組成部分💯,各污水(shuǐ)處理企業對進廠(chang)💘區的污水計量正(zheng)确程度🍉要求也進(jìn)一步加強。計量設(shè)備📐主要以電磁流(liu)量計🏃‍♂️和超聲波流(liu)量計爲主，管道式(shi)電磁計量以其運(yùn)行穩定、數值讀取(qǔ)準确等優點廣:受(shòu)青睐📞。考慮到電磁(ci)流量計的運行工(gōng)況和密封要求，管(guǎn)道式流量計主體(tǐ)多爲全密封式設(she)計。某污水處理廠(chǎng)E+H5L4CT8-1202/0型進水流量計的(de)使用與維修經🔆驗(yàn)。
1電磁流量計測量(liàng)原理
　　管道式流量(liang)計 測量原理如圖(tu)1所示。流動的介質(zhi)相當于運動的導(dǎo)體，其感👅應電🏃‍♀️壓Ue與(yǔ)介質流速V成比例(li)關系，通過兩個📱測(ce)量電極加載在放(fàng)⁉️大器上。并可以根(gēn)據管道橫截面積(jī)A計算體積流量Q。
 
　　其(qí)中,Ue爲感應電壓,B爲(wei)磁場強度,L爲電極(jí)間距,I爲電流,V爲流(liú)速。
 
2電磁流量計主要(yào)組成
　　以E+H5L4CT8-1202/0型集成流(liú)量計爲例進行介(jie)紹,其主要組件有(yǒu)變送器、磁🔞路系統(tǒng)、測量導管、電極、殼(ké)體、襯裏、連接電纜(lǎn)等(圖2)。
 
(1)磁(cí)路系統:用來産生(sheng)均勻的直流或交(jiao)流磁場。直流磁路(lu)用永磁😄體來實現(xian),優點是結構簡單(dān),受交流磁場的幹(gan)擾較少。直流磁場(chǎng)🆚容易造成測量導(dǎo)管内電解液極化(huà),負極被正離🆚子包(bao)圍💯,正極被負離子(zi)包圍,兩個電極✔️之(zhi)間内阻增大,影響(xiang)測量設備的準确(que)性,所以一般采用(yong)交流磁場。
(2)測量導(dao)管:用于被測導電(dian)介質通過,一般選(xuǎn)擇低導👄熱性👣、低導(dao)電😘性低，同時具備(bèi)一定機械強度的(de)材料,例如玻璃鋼(gāng)、高強度塑料、鋁材(cai)、不鏽鋼等。
(3)電極:反(fan)饋與被測電位成(cheng)正比的感應電動(dong)勢信号。電極一般(bān)采📞用非磁性304或316不(bu)鏽鋼制成,要求.與(yu)流量計襯裏結合(hé)平整,保證流🈚體流(liú)動順暢。其最佳安(an)裝位置是管道垂(chuí)直方向,應防止其(qí)被藥劑、泥砂等介(jie)質覆蓋,影響其精(jīng)度♻️。
(4)外殼:由鐵磁材(cai)料制成,保證其磁(ci)通量的穩定性,同(tong)🌐時可以隔絕周圍(wéi)磁場的幹擾。
(5)内襯(chen):在流量計測量導(dao)管内側及法蘭密(mì)封面上,擁有❄️一層(céng)⚽完整的電氣絕緣(yuan)内襯。它與被測介(jie)質直接接觸,其作(zuo)用是增強測量😄導(dǎo)管的耐酸堿性,其(qí)材料多數爲耐腐(fǔ)蝕🏃、耐高溫、耐磨的(de)硬質橡膠、聚氨酯(zhǐ)、聚🌈四氟乙烯💰塑料(liao)等。
(6)變送器:作用是(shi)将感應電動勢信(xìn)号放大成統一的(de)标準信号并抑制(zhì)主要幹擾信号。
(7)連(lián)接電纜:包括電極(ji)電纜及供電電纜(lǎn),其敷設應遠離電(dian)氣設備和開關部(bù)件，電纜屏蔽層必(bi)須兩端接地,确🔆保(bao)滿🈚足EMC要求。
3電磁流(liú)量計故障類型及(ji)檢查流程
　　以分體(ti)式流量計爲例,介(jiè)紹流量計内部結(jie)構及本體電極分(fèn)🍓布情況(圖3、圖4)。在流(liu)量計的使用過程(cheng)中,常見故障有無(wú)流量信号輸✌️出、輸(shū)出信号晃動等,檢(jian)查步驟如下。
 
3.1無流量信号(hào)輸出.
　　檢查流程爲(wèi):①檢查變送器電源(yuan)是否通電、熔.絲及(jí)各級🧑🏽‍🤝‍🧑🏻電源是否正(zhèng)常,變送器内部電(diàn)路闆是否正常、是(shi)否報錯;②勵磁和信(xìn)号電纜是否導通(tōng)、接線是否正确✍️,電(dian)纜屏蔽層是否接(jie)地、電纜阻抗是否(fou)正常;③檢查本體電(dian)極及線圈的絕緣(yuán)性、勵磁🏒線圈是否(fou)❌完好、電極🏃🏻是否鏽(xiù)蝕、内部接線是否(fǒu)斷線、襯裏是❤️否磨(mo)損;④被測液體與電(dian)極材料之間是否(fou)産生表面效應,例(li)如電化學和極⛷️化(hua)現象、觸媒作💘用形(xing)成氣霧等。
3.2輸出信(xìn)号晃動
　　檢查流程(cheng)爲:①檢查安裝電磁(cí)流量計傳感器的(de)管系是否有脈🏃‍♀️動(dòng)流動擾動源;②管體(ti)内是否充滿液體(ti)、液體是🥵否含🤞有氣(qi)泡;③檢♻️查變送器電(diàn)源是否通電,熔絲(sī)及各級電源是否(fǒu)正常🈲，變送器内部(bù)電路闆是否正常(cháng)、是否報錯;④檢查傳(chuan)感器是否可靠接(jiē)地、是否有空💋間電(diàn)場或磁㊙️場幹擾,勵(lì)磁和信号電纜🔞屏(píng)蔽層是否接地;⑤被(bei)測液體與電極材(cai)料之間是否産生(sheng)表👅面效🏒應,如電化(hua)學和極🙇🏻化現象、觸(chu)媒作用形成氣霧(wù)等;⑥檢🙇🏻查本體電極(jí)及線圈的絕緣性(xing)、檢查勵🏃🏻磁線圈是(shì)否完好、電極是否(fou)鏽蝕、内✨部接線是(shì)否斷線、襯裏是否(fǒu)磨損。
3.3零點不穩定(dìng)
　　檢查流程爲:①檢查(cha)安裝電磁流量計(jì)傳感器的管系是(shì)否有脈動流動擾(rǎo)動源;②管體内是否(fou)充滿液體、液體是(shì)否含有氣泡;③檢☀️查(cha)傳感器是否可靠(kao)接地、是否有空間(jiān)電場或磁場幹擾(rao),勵磁和信号電纜(lan)屏蔽層是否接地(di);④液體電導率是否(fǒu)均勻、電極是否存(cún)在污染等問題;⑤信(xin)🔞号回路絕緣🈲性是(shì)否正常✂️。
4電磁流量(liang)計維修案例分析(xī)
　　保證管道式電磁(ci)流量計 計量穩定(ding)、準确的工作從設(she)計和安裝階段就(jiu)開始進行。流量計(jì)的安裝應滿足其(qí)對前、後直管段的(de)要求，應保證流量(liang)計上遊直☎️管段長(zhǎng)度≥5D(D爲管徑),下遊直(zhí)管段長度≥3D,以消除(chu)安裝位置造成的(de)測量誤差，同時應(yīng)減少晃動、規避幹(gàn)擾源，且管✔️道中不(bú)能♋出現非滿👉管、紊(wěn)流等問題。如果流(liú)量計安裝現場不(bú)能滿足上述要求(qiú)，就可能造成流量(liang)計計量波動。
　　結合(he)故障案例進行分(fèn)析:1号進水流量計(jì)瞬時數據🐇出現波(bō)動,在同工況下計(ji)量值與其他3台流(liu)量計數值對比有(yǒu)明顯偏差。4台流量(liàng)計每日累計數據(ju)值見表1。
 
　　由表1可以(yǐ)看出,1号流量計與(yǔ)其他3台流量計累(lèi)計計🧡值偏差🌍較大(da),且數值波幅較大(da)。對電磁流量計的(de)變🔆送器🔱電路闆(電(diàn)源闆🍓、信号闆、通信(xin)闆)進行檢測,對設(she)🌈備内檢❗(heartbeat心跳技術(shù))等進行校核,效果(guo)均不明顯。考慮到(dào)數據傳輸電纜曾(ceng)經受過損傷,更換(huan)了連接電纜。
　　對測(ce)量傳感器本體絕(jué)緣情況進行檢查(chá)，觀測絕緣阻值是(shì)🐇否正常、電極是否(fou)鏽蝕、線圈是否鏽(xiu)斷。1号電.磁流量計(ji)♌本體電極🧑🏾‍🤝‍🧑🏼參數見(jiàn)表2。
 
　　由表2可以看出(chū)，線圈和4個電極對(dui)地絕緣性能均已(yi)嚴重💞超出🧑🏽‍🤝‍🧑🏻出廠允(yun)許的誤差範圍，因(yīn)此初步判定故障(zhàng)原因爲絕緣下降(jiang)✉️。
根據管道式電磁(cí)流量計本體電極(ji)及線圈絕緣原理(li)，基本判♈定是勵磁(ci)線圈和電極絕緣(yuan)性能不良,導緻測(ce)試結果顯示異常(cháng)。搜集、查閱相關資(zi)料,并綜合考慮現(xiàn)場工況👅，認爲對直(zhi)徑1800mm流量計不能拆(chai)除維修💜。經過充分(fen)讨論,決定🈲在不停(tíng)産🚶的情況下進行(háng)維修🔞,并制定出維(wei)♍修實施方案。
　　考慮(lǜ)到該管道流量計(jì)的防護等級爲IP67,根(gen)據其本體内部構(gòu)造确👄定開腔形式(shì)、位置、尺寸,在其上(shang)部開大窗(1500mmx500mm),以滿足(zu)保證電磁線圈在(zài)拆裝過程中不受(shou)損;中部左右電極(ji)位置開小窗(500mmX500mm),便于(yú)接線和再次密封(fēng);下🙇‍♀️部由于位♉置較(jiào)低,很難操作，決定(dìng)開大窗(1500mmx1200mm),便于狹窄(zhǎi)空間開口和🥰再次(ci)密封。
　　打開密封後(hou),發現1号電極位置(zhì)有進水現象,導緻(zhi)電磁線圈和㊙️電極(jí)安裝部位發生鏽(xiu)蝕絕緣失效。對1号(hao)🏒電極進行除鏽㊙️處(chu)理并壓緊，對其他(tā)3個電極安裝環進(jìn)行除鏽,同時更換(huàn)所🍉有連接💞導線,再(zai)次測試電磁流量(liang)計本體電極參數(shù)(表3)。
由表3可以看出(chū)，電極絕緣性能恢(huī)複至允許的誤差(cha)範圍内。
 
　　電極絕緣(yuán)性能修複後,按維(wei)修方案對其進行(háng)複位,其中㊙️，上蓋📐采(cǎi)取密封條加螺絲(si)固定，下蓋和左右(you)開口采.取點焊固(gu)定強度,防水結構(gòu)膠填縫。對流量計(jì)本體進行焊接🌈及(jí)密封,設備功能已(yǐ)基本恢複。修複後(hou)的流量計從數據(ju)連續上觀察,1号流(liú)量😄計的波動幅度(dù)和日累計值與其(qi)他3台流量計數據(ju)相差極小，說明設(shè)備功能❄️已恢複正(zhèng)常,具體數據見表(biǎo)4。
 
5結束語
　　管道式電(dian)磁流量計原理簡(jiǎn)單,在一般情況下(xià)故障率⛷️極低,但因(yin)其防護等級較高(gāo),管道主體制造過(guò)程中又采用整體(ti)焊接工藝,導緻維(wei)修人員往往不了(le)解其内部結構。出(chū)現故障後,很🈚難維(wei)修人員快速找到(dào)故障原因。本文結(jié)合設備故🔞障案例(lì)，根據故障現🌏象逐(zhú)步檢查判斷,發現(xian)并解決設備出現(xiàn)的問題。

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